bleak库read_gatt_char()无法读取Arduino Nano 33 BLE更新值

• 开发目标：基于Python bleak库实现Arduino Nano 33 BLE的信号数据采集，通过读取GATT特征值获取传感器采样结果
• 异常表现：代码可正常建立BLE连接，但读取返回的字节数据始终为固定全0值，无动态变化；使用LightBlue蓝牙调试终端连接同一设备时，Arduino输出的信号值可正常动态更新

本地终端固定输出示例：

Connected: True
[0, 0, 0, 0]
[0, 0, 0, 0]
[0, 0, 0, 0]
[0, 0, 0, 0]
[0, 0, 0, 0]
[0, 0, 0, 0]

LightBlue端正常观测效果：

import sys
import asyncio
import platform

from bleak import BleakClient


CHARACTERISTIC_UUID = "00001143-0000-1000-8000-00805f9b34fb"

ADDRESS = (
    "3c:22:fb:29:21:3d"
    if platform.system() != "Darwin"
    else "EF670BB4-B0D8-353D-ACCE-4405567E8391"
)

def notification_handler(data):
    """Simple notification handler which prints the data received."""
    output_numbers = list(data)
    print(output_numbers)


async def main(address):
    asyncio.set_event_loop(loop)
    async with BleakClient(address, use_cached=False) as client:
        print(f"Connected: {client.is_connected}")

        while True:
            value = bytes(await client.read_gatt_char(CHARACTERISTIC_UUID))

            await client.start_notify(CHARACTERISTIC_UUID, notification_handler(value))
            await asyncio.sleep(1)
            await client.stop_notify(CHARACTERISTIC_UUID)


if __name__ == "__main__":
    loop = asyncio.get_event_loop()

    asyncio.run(
        main(
            sys.argv[1] if len(sys.argv) > 1 else ADDRESS
            # sys.argv[2] if len(sys.argv) > 2 else CHARACTERISTIC_UUID,
        )
    )
    try:
        asyncio.ensure_future(main(), loop=loop)
        loop.run_forever()

    except KeyboardInterrupt:
        print()
        print("User stopped program.")

代码存在4个核心错误，导致无法获取实时数据：

1. 通知回调传参错误：start_notify要求传入的第二个参数是可直接调用的函数对象，代码中写的notification_handler(value)是提前执行函数、把返回值None传给了注册接口，设备推送新数据时根本没有可触发的回调逻辑，打印的永远是第一次读取到的固定0值。
2. 读写逻辑冲突冗余：同时混用read_gatt_char主动读取和start_notify订阅通知逻辑，还在1秒周期的循环里反复启动、停止通知。BLE通知的机制是订阅后设备主动推送新采样值，不需要反复启停订阅，也不需要循环主动读；反复启停会导致订阅还没收到新数据就被断开，只能拿到特征寄存器的初始默认0值。
3. 事件循环写法混乱：同时使用asyncio.run()和手动loop.run_forever()两套事件循环逻辑，还在协程未启动时就把全局loop对象传入main函数，会导致协程调度异常，部分BLE操作无法获取实时返回值。
4. 特征属性匹配错误：多数Arduino BLE示例中，传感器特征仅开启了通知（Notify）权限，没有开启读（Read）权限，主动调用read_gatt_char只会返回特征初始化时的默认0值，不会触发传感器采样逻辑。LightBlue能看到动态值，是因为调试工具默认会自动订阅支持通知的特征，接收设备主动推送的新数据，而非靠主动读取。

1. 移除冗余的循环read_gatt_char逻辑和反复启停通知的代码，仅在连接建立后注册一次通知回调，保持订阅状态持续接收推送
2. 修正回调函数格式：bleak的通知回调固定接收sender（特征对象）、data（字节数据）两个参数，注册时直接传函数名，不要加括号提前执行
3. 清理混乱的事件循环逻辑，统一使用asyncio.run()做协程调度，移除重复的loop启动代码
4. 若必须使用主动读取方式，需要在Arduino端给对应特征添加BLERead权限，在读回调函数中填充最新的传感器采样值，否则主动读取永远返回初始0值

修复后的可运行代码：

import sys
import asyncio
import platform
from bleak import BleakClient

CHARACTERISTIC_UUID = "00001143-0000-1000-8000-00805f9b34fb"
ADDRESS = (
    "3c:22:fb:29:21:3d"
    if platform.system() != "Darwin"
    else "EF670BB4-B0D8-353D-ACCE-4405567E8391"
)

def notification_handler(sender, data):
    """通知触发时执行的回调，打印收到的字节数据"""
    output_numbers = list(data)
    print(output_numbers)

async def main(address):
    async with BleakClient(address, use_cached=False) as client:
        print(f"Connected: {client.is_connected}")
        # 仅注册一次通知，传入函数对象本身
        await client.start_notify(CHARACTERISTIC_UUID, notification_handler)
        # 保持连接等待数据推送，按Ctrl+C退出
        while True:
            await asyncio.sleep(1)

if __name__ == "__main__":
    try:
        asyncio.run(
            main(
                sys.argv[1] if len(sys.argv) > 1 else ADDRESS
            )
        )
    except KeyboardInterrupt:
        print("\nUser stopped program.")

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ohsean